*民办高等学校品牌专业建设（计科）（ZLG01903）资助工业以太网作为一种高效的局域网络是现代工厂信息化的基础，也是工业4.0的核心［1］。以太网技术当前发展迅速，以高效低成本优势，并逐渐形成工业以太网技术，在以太网TCP帧中嵌入Modbus信息帧形成ModbusTCP/IP协议，利用网络传输Modbus协议报文［2］，相较串行通信，它具有侦错能力强、数据传输量大、实时性好、通信距离长、稳定性好、开放性好等特点，在工控领域和工业以太网上被广泛应用［3-4］。在我国Mod-busTCP/IP已经成为工业标准，本文主要介绍如何在自己开发的嵌入式仪表中实现ModbusTCP/IP服务器程序和如何开发Modbus客户端程序，实现二者之间的高效、稳定数据传输［5］。1以太网帧格式及TCP/IP传输模型在以太网中实现的Modbus协议是应用层的协议，在以太网TCP帧中嵌入Modbus信息帧就形成ModbusTCP/IP协议。首先要了解以太网帧格式及其数据是如何在TCP/IP模型上进行传输的。以太网帧格式如图1所示：图1以太网帧格式TCP/IP传输模型以TCP协议为例，如图2所示：图2TCP/IP传输模型这个传输模型是以TCP协议为例来说明发送方的数据封装过程，在接收方是按照反方向进行数据解包的过程。在这四个层中，开发人员需要实现工作就是在应用层实现Modbus协议，而其他各层的实现由操作系统的TCP/IP协议栈自动完成。2ModbusTCP/IP协议ModbusTCP/IP协议是应用层的协议，在TCP/IP传输模型的应用层实现，采用服务器客户端模式，其实现需要设备连接在一个Ethernet（以太网）TCP/IP网络上。其模型如图3所示：图3Modbus服务器/客户端模型模型中请求是客户端发送启动事务处理；指示是服务器接收事务处理；响应是服务器发送响应信息；确认是客户端接收响应信息［6］。ModbusTCP/IP通信可以连接不同的类型设备，通讯设备有连接至TCP/IP网络的客户机和服务器等相关设备以及互联的网桥、路由器或网关［7］。包括：连接至TCP/IP网络的ModbusTCP/IP客户机和服务器设备；互连设备，例如：在TCP/IP网络和串行链路子网之间互连的网桥、路由器或网关联接，该子网允许将Modbus串行链路客户机和服务器终端设备连接起来［8］。ModbusTCP/IP协议的数据帧包括MBAP报文头、功能码和数据三部分组成。它不需要CRC或者LRC校验［9］，差错校验在以太网帧中做FCS校验，其帧格式如图4所示。其中MBAP报文头（ModbusApplicationProtocolHeader）是TCP/IP专ModbusTCP/IP协议的客户端与服务器实现*史亚平（黄河科技学院，河南郑州450006...
